2021-2022-1南师附中秦淮科技高中高三年级暑期检测(一)
数学试卷
本次考试时间120分钟,满分150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合M={x|x2+x>0},N={x|ln(x-1)>0},则
A.MN
B.MN
C.M∩N=(1,+)
D.M∪N=(2,+)
2.已知复数z满足示=2+i,则复数z的共轭复数为
A.1+3i
B.1-3i
C.3-i
D.3-3i
3.若圆锥轴截面面积为2,母线与底而所成角为60°,则体积为
A.π
B.π
C.π
D.π
4.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,双曲线上的点到焦点的最小距离为-3,则双曲线上的点到点A(5,0)的最小距离为
A.1
B.2
C.
D.
5.已知sin(α-)+cosα=,则sin(2α+)的值为
A.
B.-
C.
D.-
6.设函数f(x)=cosx+x2,若a=f(),b=f(log52),c=f(),则a,b,c的大小为
A.b<a<c
B.c<a<b
C.b<c<a
D.a<b<c
7.若数列{an}满足a1=13,a-an=n,则的最小值为
A.
B.
C.-
D.13
8.设点P为函数f(x)=x2+2ax与g(x)=3a2lnx+b(a>0)的图像的公共点,以P为切点可作直线与两曲线都相切,则实数b的最大值为
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.下列命题中,真命题是
A.命题“x∈[0,+),x3+x≥0”的否定是“x0∈[0,+),x03+x0<0”
B.x∈R,2x>x2
C.若“x∈[0,],tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为1
D.a>1,b>1是ab>1的充分条件
10.已知(2x+)n的二项展开式中二项式系数之和为64,则下列结论正确的是
A.二项展开式中无常数项
B.二项展开式中第3项为240x3
C.二项展开式中各项系数之和为36
D.二项展开式中第4项的二项式系数最大
11.古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现;平面内到两个定点A、B的距离之比为定值λ(λ≠1)的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy中,A(-2,0),B(4,0).点P满足=,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是
A.C的方程为(x+4)2+y2=16
B.在C上存在点D,使得D到点(1,1)的距离为3
C.在C上存在点M,使得|MO|=2|MA|
D.C上的点到直线3x-4y-13=0的最小距离为1
12.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=DD1=1,AB=,E、F、G分别是AB、BC、C1D1的中点,则下列说法正确的是
A.B1C⊥D1E
B.D1C∥平面GEF
C.若点P在四边形ABCD内,且D1P//平面GEF,则线段D1P长度的最小值为
D.若点Q在四边形ABCD内,且D1Q⊥B1C,则线段D1Q长度的最小值为
三、填空题(本大题共4小题,每题5分,第16题第一空2分,第二空3分,共20分)
13.用0,1,…,4五个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为
.
14.已知抛物线C:y=2px(p>0)的焦点为F,过点M(-1,4)作y轴的垂线交抛物线C于点A,且满足|AF|=|AM|,设直线AF交抛物线C于另一点B,则点B的纵坐标为
.
15.已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2,若=λ+,且⊥,则实数λ的值为
.
16.函数f(x)=,若存在实数x0,使得对于任意x∈R,都有f(x0)≥f(x),则实数a的取值范围是
;若存在不相等的x1,x2,x3,满足f(x1)=f(x2)=f(x3),则实数a的取值范围是
.
四、解答题(本大题共6小题,第17题10分,第18-22题每题12分,共70分)
17.在①asinC-ccosBcosC=bcos2C;②2ccosB+b=2a;③(2b-a)cosC=ccosA
这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题目.
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.且满足
.
(1)求sinC;
(2)已知a+b=5,△ABC的外接圆半径为,求△ABC的边AB上的高h.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
18.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,等比数列{bn}的公比q>1,且b3+b4+b5=28,b4+2是b3,b5的等差中项.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{bn+}的前n项和Tn.
20.“硬科技”是以人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、信息技术、新材料、新能源、智能制造等为代表的高精尖科技,属于由科技创新构成的物理世界,是需要长期研发投入、持续积累才能形成的原创技术,具有极高技术门槛和技术壁垒,难以被复制和模仿.在华为的影响下,我国的一大批自主创新的企业都在打造自己的科技品牌,某高科技企业为确定下一年度投入某种产品的研发费用,需了解年研发费用x(单位:千万元)对年销售量(单位:千万件)的影响,统计了近10年投入的年研发费用x,与年销售量yi
(i=1,2,3,…,10)的数据,得到如图所示的散点图.
(1)利用散点图判断,y=a+bx和y=c+dlnx(其中a,b,c,d为大于0的常数)哪一个更适合作为年研发费用x和年销售量y的回归方程类型;(只要给出判断即可,不必说明理由)
(2)数据作出如下处理:得到相关统计量的值如表:
根据(1)的判断结果及表中数据,求y关于x的回归方程,并预测投入的年研发费用28千万元时的年销售量;
(3)从这10年的数据中随机抽取3个,记年销售量超过30(千万件)的个数为X,求X的分布列和数学期望.
参考数据和公式:ln2≈0.69,ln7≈1.95.
对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线v=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为:
21.已知斜率为k的直线l与离心率为的椭圆E:(a>b>0)交于不同的两点A,B.当k=0且线段AB的中点为(0,1)时,|AB|=3.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若椭圆E上存在点C使得
(O为坐标原点),求△AOB的面积.
22.已知函数f(x)=ex-1-x-ax2.
(1)当a=0时,求f(x)的单调区间;
(2)当x≥0时,若不等式f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若x>0,证明:(ex-1)ln(x+1)>x2.2021-2022-1南师附中秦淮科技高中高三年级暑期检测(一)
数学试卷
本次考试时间120分钟,满分150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合M={x|x2+x>0},N={x|ln(x-1)>0},则
A.MN
B.MN
C.M∩N=(1,+)
D.M∪N=(2,+)
【答案】A
【考点】集合的综合运算
【解析】由题意可知,M={x|x<-1或x>0},N={x|
x>2},则MN,故答案选A.
2.已知复数z满足示=2+i,则复数z的共轭复数为
A.1+3i
B.1-3i
C.3-i
D.3-3i
【答案】B
【考点】复数的运算、共轭复数
【解析】由题意可知,z=(1+i)(2+i)=2-1+i+2i=1+3i,则其共轭复数为1-3i,故答案选B.
3.若圆锥轴截面面积为2,母线与底而所成角为60°,则体积为
A.π
B.π
C.π
D.π
【答案】D
【考点】圆锥体积的计算
【解析】由题意可设圆锥底面的半径为r,由已知×2r×r=2,解得r=,所以圆锥体积V=πr2×r=π,故答案选D.
4.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,双曲线上的点到焦点的最小距离为-3,则双曲线上的点到点A(5,0)的最小距离为
A.1
B.2
C.
D.
【答案】C
【考点】圆锥曲线中双曲线的几何性质应用
【解析】由题意可知,=,且c-a=-3,解得c=,a=3,则b2=c2-a2=10-9=1,可设P(x,y)是双曲线上的一点,则|AP|=,又y2=-1,所以AP|==,又|x|≥3,所以当x=时,|AP|min==,故答案选C.
5.已知sin(α-)+cosα=,则sin(2α+)的值为
A.
B.-
C.
D.-
【答案】D
【考点】三角恒等变换
【解析】由题意可知,已知条件可化为sinα-cosα+cosα=,即sin(α+)=,令t=α+,则sint=,所以sin(2α+)=sin(2t-)=-cos2t=2sin2t-1=-,故答案选D.
6.设函数f(x)=cosx+x2,若a=f(),b=f(log52),c=f(),则a,b,c的大小为
A.b<a<c
B.c<a<b
C.b<c<a
D.a<b<c
【答案】A
【考点】函数的性质综合应用
【解析】由题意可知,f(-x)=cos(-x)+(-x)2=cosx+x2=f(x),所以函数为偶函数,又f′(x)=-sinx+x,当x∈(0,)时,f′(x)>0,即f(x)在(0,)上单调递增,a=f()=f(-log32)=f(log32),则易判断log52<log32<1,1=e0<<=,所以由单调性可得b<a<c,故答案选A.
7.若数列{an}满足a1=13,a-an=n,则的最小值为
A.
B.
C.-
D.13
【答案】A
【考点】利用数列的累加法求通项公式并求最值问题
【解析】由题意可知,an=a1+(a2-a1)+…+(an-a)=13+1+2+…+(n-1)=13+n(n-1),则=n+-,而n+≥2=,当且仅当n=N
,又n=5时,n+-=×5+-=;n=6时,n+-=×6+-=>,故答案选A.
8.设点P为函数f(x)=x2+2ax与g(x)=3a2lnx+b(a>0)的图像的公共点,以P为切点可作直线与两曲线都相切,则实数b的最大值为
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【考点】导数的几何意义、曲线的公切线问题
【解析】由题意可设由于点P为切点,则x02+2ax0,又点P的切线相同,则f′(x0)=g′(x0),即,即,又a>0,x0>0,所以x0=a,于是>0),设h(x)=(x>0),则h′(x)=2x(1-3lnx)(x>0),所以h(x)在)上单调递增,在上单调递减,所以b的最大值为,故答案选B.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.下列命题中,真命题是
A.命题“x∈[0,+),x3+x≥0”的否定是“x0∈[0,+),x03+x0<0”
B.x∈R,2x>x2
C.若“x∈[0,],tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为1
D.a>1,b>1是ab>1的充分条件
【答案】ACD
【考点】命题的否定、条件的判断、利用命题求参数等应用
【解析】由题意可知,对于选项A,命题“x∈[0,+),x3+x≥0”的否定是“x0∈[0,+),x03+x0<0”,所以选项A正确;对于选项B,当x=2时,2x=x2,则选项B错误;对于选项C,x∈[0,],tanx≤tan=1,所以m的最小值为1,所以选项C正确;对于选项D,a>1,b>1
ab>1,所以选项D正确;综上,答案选ACD.
10.已知(2x+)n的二项展开式中二项式系数之和为64,则下列结论正确的是
A.二项展开式中无常数项
B.二项展开式中第3项为240x3
C.二项展开式中各项系数之和为36
D.二项展开式中第4项的二项式系数最大
【答案】BCD
【考点】二项式定理展开式的应用
【解析】由题意可知,2n=64,解得n=6,所以二项展开式的通式为T=(2x)()r=2
x,对于选项A,当6-r=0时,解得r=4,所以展开式的第5项为常数项,所以选项A错误;对于选项B,二项展开式中第3项为T3=2
x=240x3,所以选项B正确;对于选项C,令x=1,则(2+1)6=36,即二项展开式中各项系数之和为36,所以选项C正确;对于选项D,n=6,则二项展开式中第4项的二项式系数最大,所以选项D正确;综上,答案选BCD.
11.古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现;平面内到两个定点A、B的距离之比为定值λ(λ≠1)的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy中,A(-2,0),B(4,0).点P满足=,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是
A.C的方程为(x+4)2+y2=16
B.在C上存在点D,使得D到点(1,1)的距离为3
C.在C上存在点M,使得|MO|=2|MA|
D.C上的点到直线3x-4y-13=0的最小距离为1
【答案】ABD
【考点】直线与圆的综合应用
【解析】由题意可设点P(x,y),由A(-2,0),B(4,0),=,得=,化简得x2+y2+8x=0,即(x+4)2+y2=16,所以选项A正确;对于选项B,曲线C的方程表示圆心为(-4,0),半径为4的圆,点(1,1)与圆心的距离为=,与圆上的点的距离的最小值为-4,最大值为+4,而3∈[-4,+4],所以选项B正确;对于选项C,设M(x0,y0),由|MO|=2|MA|,得=2,又(x0+4)2+y02=16,联立方程消去y0得x0=2,解得y0无解,所以选项C错误;对于选项D,C的圆心(-4,0)到直线3x-4y-13=0的距离为d==5,且曲线C的半径为4,则C上的点到直线3x-4y-13=0的最小距离d-r=5-4=1故选项D正确;综上,答案选ABD.
12.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=DD1=1,AB=,E、F、G分别是AB、BC、C1D1的中点,则下列说法正确的是
A.B1C⊥D1E
B.D1C∥平面GEF
C.若点P在四边形ABCD内,且D1P//平面GEF,则线段D1P长度的最小值为
D.若点Q在四边形ABCD内,且D1Q⊥B1C,则线段D1Q长度的最小值为
【答案】ABD
【考点】立体几何中的综合应用:位置关系判断、线段长度的最值
【解析】由题意,连结AC,D1A,BC1,因为B1C⊥BC1,B1C⊥AB,所以B1C⊥面ABC1D1,又因为D1E面ABC1D1,所以B1C⊥D1E,所以选项A正确;又因为EF∥AC,AD1∥GE,∴面AD1C∥面GEF,又因为D1C?面AD1C,所以D1C∥面GEF,所以选项B正确;若P在平面ABCD内,且D1P∥面GEF,则P的轨迹是直线AC,此D1P的最小值为时,在△D1AC中,AC=2,因为,所以D1P=AD1sin∠D1AC=,所以选项C错误;因为B1C⊥面ABC1D1,且D1Q⊥B1C,所以点Q的轨迹是直线AB,所以D1Q的最小值为D1Q⊥AB时,即Q与A重合,此时,,所以选D项正确;综上,答案选ABD.
三、填空题(本大题共4小题,每题5分,第16题第一空2分,第二空3分,共20分)
13.用0,1,…,4五个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为
.
【答案】100
【考点】排列组合
【解析】由题意可知,百位上可为1-4,4个数字,十位与个位均可以为5个数字,所以可以组成有重复数字的三位数的个数为4×5×5=100.
14.已知抛物线C:y=2px(p>0)的焦点为F,过点M(-1,4)作y轴的垂线交抛物线C于点A,且满足|AF|=|AM|,设直线AF交抛物线C于另一点B,则点B的纵坐标为
.
【答案】-1
【考点】圆锥曲线中抛物线的几何性质应用
【解析】由题意可知,因为|AF|=|AM|,所以点M在准线上,又因为准线方程为,所以,即p=2,所以抛物线C的方程为,因为点M坐标为(-1,4),所以A(4,4),故直线AB方程为,联立得y2-3y-4=0,解得y=4(舍)或y=-1,故点B纵坐标为-1.
15.已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2,若=λ+,且⊥,则实数λ的值为
.
【答案】
【考点】平面向量的数量积运算
【解析】由题意,⊥,可知·=0,即·=(λ+)·(-)=(λ-1)·-λ2+2=(λ-1)×3×2×(-)-λ×9+4=0,解得λ=.
16.函数f(x)=,若存在实数x0,使得对于任意x∈R,都有f(x0)≥f(x),则实数a的取值范围是
;若存在不相等的x1,x2,x3,满足f(x1)=f(x2)=f(x3),则实数a的取值范围是
.
【答案】(-,];
【考点】分段函数的最值、零点问题
【解析】①由题意可知,f(x)=,则f′(x)=,当x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x=1时,函数f(x)取得最大值为f(1)=,如图,画出函数的图象,根据题意可得函数的最大值,将x=a平移可得,当a≤时,f(x)的最大值为f(1)=,所以a的取值范围为(-,];(0,1)
②用一条平行于x轴的直线,截图象,有3个交点时,存在x1,x2,x3,使得f(x1)=f(x2)=f(x3),当a∈(1,+∞)时,如图,最多有2个交点,所以不成立;
当a∈(0,1)时,如图,存在3个交点,
所以a的取值范围是(0,1).
四、解答题(本大题共6小题,第17题10分,第18-22题每题12分,共70分)
17.在①asinC-ccosBcosC=bcos2C;②2ccosB+b=2a;③(2b-a)cosC=ccosA
这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题目.
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.且满足
.
(1)求sinC;
(2)已知a+b=5,△ABC的外接圆半径为,求△ABC的边AB上的高h.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【考点】结构不良题:解三角形与三角恒等变换综合应用
【解析】
选择条件①:
(1)因为asinC-ccosBcosC=bcos2C,
所以由正弦定理得,,
即,
故.
又A∈(0,π),所以sinA≠0,所以,所以.
由C∈(0,π),可得.
所以sinC=sin=.
(2)由正弦定理得,
由余弦定理得,
所以,解得ab=3.
于是得△ABC的面积为S,
所以h===.
选择条件②:
(1)因为2ccosB+b=2a,
由正弦定理得2sinCcosB+sinB=2sinA,
即2sinCcosB+sinB=2sin(B+C)=2sinBcosC+2cosBsinC,于是sinB(1-2cosC)=0
在△ABC中,sinB≠0,所以cosC=,
由C∈(0,π),可得.
所以sinC=sin=.
(2)由正弦定理得,
由余弦定理得,
所以,解得ab=3.
于是得△ABC的面积为S,
所以h===.
选择条件③:
(1)因为(2b-a)cosC=ccosA,
所以由正弦定理得,(2sinB-sinA)cosC=sinCcosA,
所以2sinBcosC=sin(A+C)=sinB,
因为B∈(0,π),所以sinB≠0,
所以cosC=,
由C∈(0,π),可得.
所以sinC=sin=.
(2)由正弦定理得,
由余弦定理得,
所以,解得ab=3.
于是得△ABC的面积为S,
所以h===.
18.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,等比数列{bn}的公比q>1,且b3+b4+b5=28,b4+2是b3,b5的等差中项.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{bn+}的前n项和Tn.
【考点】数列的通项公式、求和
【解析】
∵Sn=n2+n,∴当n≥2时,,又n=1时,满足上式,,
∵b3+b4+b5=28,b3+b5=2(b4+2),∴b4=8,b3+b5=20,
又∵b3b5=b42,q>1,解得b3=4,b5=16,;
(2)∵bn+=+,
19.如图,三棱柱A1B1C1-ABC中,BB1⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=2,BC=1,BB1=3,D是CC1的中点,E是AB的中点.
(1)证明:DE∥平面C1BA1:
(2)F是线段CC1上一点,且直线AF与平面ABB1A1所成角的正弦值为,求二面角F-BA1-A的正弦值.
【考点】立体几何的位置关系证明、利用线面角求二面角的正弦值
【解析】
(1)证明:连接AB1交A1B于O,连接EO,OC1,
∵OA=OB1,AE=EB,
.
又∵,
,因此,四边形为平行四边形,
即ED∥OC1.
∵OC1面C1BA1,ED面C1BA1,
∴DE∥平面.
(II)解:建立空间直角坐标系B-xyz如图,过F作FH⊥BB1,连接AH,
∵BB1⊥面ABC,AB面ABC,
∴AB⊥BB1,
∵AB⊥BC,BC∩BB1=B,
∴AB⊥面CBB1C1,
∵AB面BAA1B1,∴面BAA1B1⊥面CBB1C1,
∵FH面CBB1C1,FH⊥BB1,面BAA1B1∩面CBB1C1=BB1,FH⊥面BAA1B1,
即∠FAH为直线AF与平面BAA1B1所成的角,记为θ,则,∴AF=3,
在Rt△ACF中,AF2=9.
∴CF=2,F(0,2,1),A1(2,3,0),=(0,2,1),=(2,3,0),
设平面BA1F的法向量m=(x,y,z),
取y=2,则m=(-3,2,-4),
又因为平面BAA1的法向量n=(0,0,1),
所以|cos|==,
因此,二面角F-BA1-A的余弦值.
20.“硬科技”是以人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、信息技术、新材料、新能源、智能制造等为代表的高精尖科技,属于由科技创新构成的物理世界,是需要长期研发投入、持续积累才能形成的原创技术,具有极高技术门槛和技术壁垒,难以被复制和模仿.在华为的影响下,我国的一大批自主创新的企业都在打造自己的科技品牌,某高科技企业为确定下一年度投入某种产品的研发费用,需了解年研发费用x(单位:千万元)对年销售量(单位:千万件)的影响,统计了近10年投入的年研发费用x,与年销售量yi
(i=1,2,3,…,10)的数据,得到如图所示的散点图.
(1)利用散点图判断,y=a+bx和y=c+dlnx(其中a,b,c,d为大于0的常数)哪一个更适合作为年研发费用x和年销售量y的回归方程类型;(只要给出判断即可,不必说明理由)
(2)数据作出如下处理:得到相关统计量的值如表:
(
yi-)
(
yi-)
9.4
29.7
2
366
5.5
439.2
55
其中令wi=lnxi,=.
根据(1)的判断结果及表中数据,求y关于x的回归方程,并预测投入的年研发费用28千万元时的年销售量;
(3)从这10年的数据中随机抽取3个,记年销售量超过30(千万件)的个数为X,求X的分布列和数学期望.
参考数据和公式:ln2≈0.69,ln7≈1.95.
对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线v=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为:==,=-.
【考点】线性回归分析应用、随机事件的概率及分布列
【解析】
(1)由散点图知,选择回归类型,y=c+dlnx更适合.
(2)令w=lnx.先建立y关于w的线性回归方程.
由于===10,
=-=29.7-10×2=9.7,
所以y关于w的线性回归方程为:=9.7-10w,
因此y关于x的回归方程为少=9.7+10lnx.
当年研发费用28千万元,即x=28时,
年销售量y的预报值y=9.7+10ln28=9.7+10×(2ln2+ln7)≈43(干万件)
.
(3)由散点图可知这10年的数据中,年销售量超过30(千万件)的个数有4个,所以X的取值为0,1,2,3,
P(X=0)==;P(X=1)==;P(X=2)==;P(X=3)==.
X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
∴E(x)=0×+1×+2×+3×=.
21.已知斜率为k的直线l与离心率为的椭圆E:(a>b>0)交于不同的两点A,B.当k=0且线段AB的中点为(0,1)时,|AB|=3.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若椭圆E上存在点C使得
(O为坐标原点),求△AOB的面积.
【考点】圆锥曲线中椭圆的标准方程、直线与椭圆的位置关系:求面积
【解析】
(1)由题意可知,=,且B(,1),所以有+=1,且9c2=5a2=9(a2-b2),
联立解得a2=9,b2=4,所以椭圆E的方程为.
(2)设直线l的方程为y=kx+m,.
由得(=0.
其中==144(9k2+4-m2)>0,即9k2+4>m2.
由韦达定理得,x1x2=.
∵++=0,∴x3=-(x1+x2)=,.
在椭圆E上,
∴+=+==1,
∵原点O到直线l的距离,
22.已知函数f(x)=ex-1-x-ax2.
(1)当a=0时,求f(x)的单调区间;
(2)当x≥0时,若不等式f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若x>0,证明:(ex-1)ln(x+1)>x2.
【考点】函数与导数:单调区间求解、恒成立问题、构造新函数证明不等式
【解析】
(1)由题意可知,当a=0时,f(x)=ex-1-x,x∈R,
则f′(x)=ex-1,令f′(x)=0,则x=0,当x>0时,f′(x)>0;当x<0时,f′(x)<0,
所以f(x)在(-,0]上单调递减,在[0,+)上单调递增.
(2)由条件得f′(x)=ex-1-2ax,
令h(x)=ex-1-2ax,则h′(x)=ex-2a,
①当2a≤1,即a≤时,在[0,+∞]上,h'(x)≥0,即h(x)单调递增,
所以h(x)≥h(0),即f′(x)≥f′(0)=0,
∴f(x)在[0,+∞]上为增函数,∴f(x)≥f(0)=0,
时满足条件.
②当2a≥1时,令h'(x)=0,
解得x=ln2a,在[0,ln2a]上,h'(x)<0,h(x)单调递减,
∴当x∈(0,ln2a)时,有h(x)<h(0)=0,即f′(x)<f′(0)=0,则f(x)在(0,ln2a)上为减函数,∴f(x)<f(0)=0,不合题意.
综上,实数a的取值范围为.
(3)由(2)得,当a=且x>0时,ex>1+x+,即ex-1>x+=,
要证不等式(ex-1)ln(x+1)>x2,只需证明ex-1>,
只需证明>,只需证ln(x+1)>,
设F(x)=ln(x+1)-(x>0),则F′(x)=-=(x>0),
所以当x>0时,F′(x)>0恒成立,故F(x)在(0,+∞)上单调递增,
又F(0)=0.∴F(x)>0恒成立,∴原不等式成立.